Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕП Курсова робота з дисципліни:“Твердотільна електроніка” на тему: “Тиристор і лавинно-прольотний діод” Виконав : Студент гр.ЕЛ-32 Прийняв: Львів-2008 Зміст Загальні відомості……….………………………….………………………….3 1 Вольт-амперна характеристика діодного тиристора……………………5 1.1. Феноменологічне описання ВАХ динистора…………...…………………7 1.2. Зонна діаграма і струми діодного тиристора в відкритому стані………..9 1.3. Залежність коефіцієнта передачі α від струму емітера………………….11 1.4. Залежність коефіцієнта М від напруги VG . Помноження в колекторному переході ……………………………………………………………………….12 2 Тріністор……………………………………………………………………...13 2.1. Феноменологічне описаня ВАХ тріністора ……………………………15 2.2. Симетричні тріністори…………………………………………………..…16 3. Одноперехідні транзистори…………………………………...……...……18 4. Лавинно прольотні діоди………………….……………………….….……20 4.1. Пристрій і зонна діаграма…………………………………….……………21 4.2. Малосигнальні характеристики………………………………………...…22 4.3. Використання ЛПД для генерації НВЧ-коливань…………………….….26 4.4. Комутаційні pin-діоди………………………………………………….…..30 Розрахункова частина…………………………………………………..............34 Висновок................................................................................................................37 Загальні відомості Тиристор — напівпровідниковий прилад з трьома і більше p-n-переходами вольт- амперна характеристика якого має ділянку з відємним диференціальним опором і який використовується для переключення. Структура тиристора показана на рис 1. Тиристор представляє собой чотирьохшаровий р 1 -n 1 -р 2 -n 2 -прибор, маючий в собі три послідовно зєднаних p-n-переходи (
,
і
). Обидві зовнішні області називають емітерами (Е 1 і Е 2 ), а внутрішні області — базами (Б 1 і Б 2 ) тиристора. Переходи
і
називаются емітерними, перехід
— колекторним переходом.

Рис. 1. Схема діодного тиристора: а) структура діодного тиристора; б) зонна діаграма при нульові напрузі; в) залежність напруги електричного поля від координати Пристрій без управляючих електродів працює як двохполюсник і називається діодним тиристором (діністором) Пристрій з управляючим електродом є трьохполюсником і називається тріодним тиристором (тріністором).



рис 2 Схема (а) Корпус пристрою (б) Характеристики (в) Схематичне позначеня тріодного тиристора (г) 1. Вольт-амперна характеристика діодного тиристора На рис 2 показана схема тріодного тиристора з керуючими електродами p корпусом пристрою і характеристики тиристора. Керуючий електрод може бути підключений до любої із баз (Б 1 і Б 2 ) тиристора, як показано на рис 2. Управляючі тиристори використовуються для комутування високих значень струмів, напруг і потужностей. Тому корпуса тиристорів, як правило, являються достатньо масивнми і в багатьох випадках є з вбудованними радіаторами для поліпшення тепловідвода. На рис 2б показана топологія корпуса тиристора малої потужності. Для коммутації потужностей важливими параметрами є час включення і виключення тиристора. Характерні значення цих часів для тиристорів лежать в мікросекундному відрізку. На риc. 2в в якості прикладу наведені характеристики для тріодного тиристора КУ208. При розробці тиристора в якості першочергового матеріалу вибирається підложка n- або р-типу. Привичний профіль легуючої суміші в дифузійно-сплавному пристрої показан на рис 3. В якості першочергового матеріалу вибирана підложка n-типу. Дифузією з обох сторін підложки одночас створюють шари р 1 і р 2 . На кінцеві стадії шляхом сплавлення з одної сторони підложки створюють шар n 2 . Структура полученого тиристора має вигляд p 1 + -n 1 -p 2 -n 2 + .
Рис. 3. Профіль концентрації легуючої домішки (NA ,D ) в емітерах і базах тиристора. Вольт-амперна характеристика діодного тиристора, показана на рис. 7.4, має декілька різних відрізків. Пряме зміщення тиристора відповідає позитивні напрузі VG ,...